FORMULACIÓN INORGÁNICA

OXOÁCIDOS Y SUS DERIVADOS

 
 

Los oxácidos son compuestos en los que un átomo central, habitualmente no metal, está unido a uno o varios átomos de oxígeno que, a su vez, están unidos a uno o varios átomos de hidrógeno.

XaObHc

La IUPAC nombra estas sustancias por nomenclatura sistemática de adición, sin embargo, los oxácidos, sus iones y las sales derivadas de éstos son tan habituales en la Química que sus nombres tradicionales han sido aceptados y son los que se siguen utilizando en la comunicación entre químicos a todos los niveles.

El manteniento de esta situación en el tiempo plantea dos alternativas: memorizar la relación de nombres vulgares de especies químicas permitidas por la IUPAC o entender su sistemática. Esta última opción es más aconsejable aunque nos obligue a un esfuerzo para aprender reglas que la nomenclatura sistemática está eliminando.

 

NOMENCLATURA TRADICIONAL (SEMISISTEMÁTICA)

La nomenclatura tradicional (semisistemática) de los oxácidos, sus iones y sus sales está basada en el uso de prefijos y sufijos que indican los números de oxidación del elemento central de la especie química.

Los prefijos 'per‒' e 'hipo‒' y los sufijos '‒ico' y '‒oso' y sus combinaciones se utilizan para indicar el estado de oxidación del átomo central en los oxácidos.

Si el elemento tiene cuatro números de oxidación, la combinación Hipo - oso hace referencia al más pequeño. El sufijo -oso al siguiente. El prefijo -ico al siguiente. La combinación Per - ico al mayor. Hay varias posibilidades que están resumidas en el siguiente cuadro:

Para formular un oxácido se debe unir el oxoanión correspondiente con tantos iones hidrógeno como cargas negativa tenga.

El nombre del oxácido se obtiene anteponiendo el término "ácido" y cambiando la terminación del ión desde "ito" o "ato" a "oso" o "ico", respectivamente.

Ejemplos:

Desde nuestro punto de vista, en la formulación de oxácidos y oxosales por nomenclatura tradicional, los iones ocupan un papel central ya que, por adición de iones hidrógeno permiten formular oxácidos, y por adición de iones metálicos permiten formular oxosales.

EJEMPLOS

GRUPO 17 DEL SP

GRUPO 16 DEL SP

GRUPO 15 DEL SP

GRUPO 14 DEL SP

GRUPO 13 DEL SP

METALES DE TRANSICIÓN

 

NOMENCLATURA DE ADICIÓN

XaObHc

Desde el punto de vista de la nomenclatura sistemática de adición, estas sustancias se pueden entender como un caso particular de la formulación de un complejo neutro.

El nombre se construye colocando en una única palabra el nombre de los ligandos en orden alfabético (sin tener en cuenta los multiplicadores) y terminando con el nombre del átomo central. En el caso de los oxiácidos los ligandos habituales son -OH (hidroxido) y O= (óxido). Evidentemente, para aplicar esta nomenclatura es necesario conocer la estructura de la molécula: fórmula estructural. Si solo se conociera la fórmula molecular habría que aplicar la nomenclatura de hidrógeno.

dihidroxidodioxidoazufre

 

Hidróxidooxidonitrógeno

El ácido nitroso tiene un ligando hidróxido -OH y otro óxido O= unidos al N central

hidroxidodioxidonitrógeno

El ácido nítrico tiene un ligando -OH y dos O=.

Trihidroxidooxidoarsénico

El ácido arsénico tiene tres ligandos hidróxido y uno óxido

Dihidroxidioxidoteluro

El ácido telúrico tiene dos ligandos hidróxido -OH y dos ligandos óxido O= unidos al teluro central

 

NOMENCLATURA DE HIDRÓGENO

Puede ser considerada una variante de la nomenclatura de adición, que la simplifica y la aproxima a la nomenclatura de composición. La nomenclatura de hidrógeno es útil cuando la conectividad en un compuesto o ion que contiene hidrones es desconocida o no se especifica. Para aplicarla, por tanto, no hace falta conocer la fórmula estructural, basta con la molecular.

La palabra 'hidrogeno' (escrita sin acento) con un prefijo multiplicador, si es relevante, se une (sin espacio) al nombre de un anión obtenido por la nomenclatura de adición y colocado dentro de los signos de inclusión pertinentes (paréntesis o corchetes). A esta construcción le sigue (de nuevo sin espacio) un número de carga, que indica la carga neta de la especie o unidad estructural que se va a nombrar (excepto si la especie/unidad es neutra).

 

DERIVADOS DE OXÁCIDOS

Los derivados de los oxácidos son obtenidos a partir de ellos mediante el reemplazo de los ligandos =O y -OH por otros como S; O-O ; Cl, etc.

Los casos más importantes son los peroxiácidos y los tioácidos. En los primeros el ion óxido (O2-) es sustituido por el ion peróxido (O22-) y en los segundos por el ion sulfuro (S2-).

Para nombrar estos ácidos se usan las nomenclaturas tradicional y de adición.

Ácido tiosulfúrico

dihidroxidooxidosulfuroazufre

Nomenclatura tradicional

Para usar la nomenclatura tradicional hacemos uso del concepto de reemplazo funcional. Los nombres vulgares se obtienen usando los siguientes prefijos:

En el caso de los peroxiácidos, en las fórmulas se puede indicar explicitamente la presencia del grupo peróxido separándolo desde resto de símbolos (O2). Por ejemplo:

Del ácido carbónico, H2CO3, deriva el ácido peroxocarbónico, H2CO4 o H2CO2(O2)

Del ácido nítrico, HNO3, deriva el ácido peroxonítrico, HNO4 o HNO2(O2)

Del ácido sulfúrico, H2SO4, deriva el ácido peroxosulfúrico, H2SO5 o H2SO3(O2).

En el caso de los tioácidos los iones óxido son sustuidos por iones sulfuro, por lo que en la fórmula lo que observamos es un intercambio de átomos de azufre y oxígeno. En el nombre se utiliza el prefijo tio- precedido de un multiplicador si es necesario.

Al sustituir un oxígeno en el ácido fosfórico, H3PO4, se obtiene el ácido tiofosfórico, H3PO3S

Al sustituir los cuatro oxígenos del ácido fosfórico, H3PO4, por cuatro azufres, se obtiene el ácido tetratiofosfórico, H3PS4

Al sustituir un oxígeno en el ácido sulfúrico, H2SO4, se obtiene el ácido tiosulfúrico, H2S2O3 

 

Nomenclatura adición

Para nombrar los peroxiácidos por nomenclatura de adición hay que tener en cuenta la aparición del ligando -O-OH (dioxidanuro) que procede del peróxido de hidrógeno (dioxidano como hidruro progenitor). Por tanto, el nombre de adición del ácido peroxisulfúrico sería: (dioxidanuro)hidroxidodioxidoazufre. Los tres ligandos en orden alfabético sin tener en cuenta prefijos multiplicadores. Además el ligando complejo se aisla entre paréntesis para evitar confusiones.

(dioxidanuro)hidroxidodioxidoazufre

En el caso de los tioácidos habrá que tener en cuenta un nuevo ligando: sulfuro. Por ello, el ácido tiofosfórico se nombra como trihidroxidosulfurofósforo y el ácido tiosulfúrico como dihidroxidooxidosulfuroazufre.

trihidroxidosulfurofósforo ---dihidroxidooxidosulfuroazufre

La siguiente tabla recoge los nombres de los derivados de oxácidos más comunes: